CN112960997A - 一种高效节能制肥机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于制肥设备技术领域，尤其涉及一种高效节能制肥机，包括发酵反应器以及与所述发酵反应器连接的废气余热回收系统和热风循环系统，所述废气余热回收系统包括热交换机构，所述热交换机构将所述发酵反应器排出的废气导热给新鲜空气，升温后的新鲜空气通入所述发酵反应器；所述热风循环系统包括除湿机构，所述除湿机构将所述发酵反应器排出的废气除湿后通入所述发酵反应器，则通过废气余热回收系统和热风循环系统联用，热量回收率达到70％以上，大大减少外排散失的热量，并且保证通入发酵反应器中的气体温度在80℃以上，从而大大降低制肥机能耗，缩短制肥周期。

Description

一种高效节能制肥机
技术领域
本发明属于制肥设备技术领域，尤其涉及一种高效节能制肥机。
背景技术
市场上成熟的制肥工艺有普通堆肥，高温堆肥，高温厌氧，高好温好氧等工艺，堆肥工艺的优点是简单，投资少，但因堆肥时间长，占地大。高温厌氧工艺是要将物料破碎制成浆料再进入高温厌氧反应器，生成沼气再利用，工艺成熟，但工艺流程复杂，因产生大量沼气，如果管理不到位，会有安全隐患。沼气池停留时间很长，占地大，投资也很大。在拥挤的大城市，土地非常紧张的市区这两种工艺都很难适应。在大城市现在主要采用高温好氧制肥工艺，因高温好氧发酵时间短，占地小，生成的有机肥可以再利用于绿化用肥，适合城市用地紧张环境。
但是现在市场上的高温发酵设备采用热油加热物料，同时用热风机将进气加热，加热后的热风与发酵反应器中的湿物料接触后排出，利用热空气将物料干燥，存在以下缺点：
(1)所有水气都是用电加热蒸发，电耗非常大，每蒸发一吨水用电近900度电，造成运行成本非常高，并且处理站要增建配电站，又增加了投资成本；
(2)加热后的热风与发酵反应器中的湿物料接触后排出的废气仍然含有较高的热能，未能循环利用，导致能源浪费；
(3)单纯用热空气将物料干燥，并未对热空气采取任何的循环措施，导致物料干燥效率较低。
发明内容
为克服现有技术中制肥机成本较高、能耗较大、效率较低的问题，本发明提出如下技术方案。
一种高效节能制肥机，包括发酵反应器以及与所述发酵反应器连接的废气余热回收系统和热风循环系统，所述废气余热回收系统包括热交换机构，所述热交换机构将所述发酵反应器排出的废气导热给新鲜空气，升温后的新鲜空气通入所述发酵反应器；所述热风循环系统包括除湿机构，所述除湿机构将所述发酵反应器排出的废气除湿后通入所述发酵反应器。
作为本发明一种高效节能制肥机的进一步改进，所述发酵反应器设置循环进气口、空气进气口和废气排出口，所述发酵反应器的废气经所述废气排出口排出，并且通向所述除湿机构，除湿后的废气一路经所述循环进气口通入所述发酵反应器，另一路通入所述热交换机构，升温后的新鲜空气经所述空气进气口通入所述发酵反应器。
作为本发明一种高效节能制肥机的进一步改进，所述热交换机构包括第一热换器和第二热换器，新鲜空气依次通过所述第一热换器和所述第二热换器升温后，经所述空气进气口通入所述发酵反应器；除湿后的废气经所述第二热换器导热后，经所述循环进气口通入所述发酵反应器。
作为本发明一种高效节能制肥机的进一步改进，所述废气余热回收系统还包括第一变频压缩风机，经所述第二热换器升温后的新鲜空气通过所述第一变频压缩风机后，经所述空气进气口通入所述发酵反应器。
作为本发明一种高效节能制肥机的进一步改进，所述热风循环系统还包括第二变频压缩风机，除湿后的废气经所述第二变频压缩风机后，通入所述第二热换器导热。
作为本发明一种高效节能制肥机的进一步改进，所述除湿机构包括连通在一起的汽水分离器和除雾器。
作为本发明一种高效节能制肥机的进一步改进，所述循环进气口和所述废气排出口相对设置于所述发酵反应器的上端，所述空气进气口设置于所述发酵反应器的下端且对应所述废气排出口的一侧。
作为本发明一种高效节能制肥机的进一步改进，所述发酵反应器设置物料含水量测试仪。
本发明一种高效节能制肥机的有益效果：废气余热回收系统将发酵反应器排出的废气通过热交换机构将废气中的热量传导给新鲜空气，加热后的新鲜空气再通入发酵反应器进行增氧和干燥物料，达到节能减排的目的；热风循环系统将发酵反应器排出的废气通过除湿机构将废气中的水汽、颗粒杂物、水气分离去除，再通入发酵反应器与物料接触吸收水分后重复循环脱水，达到快速干燥物料的目的。
附图说明
图1为本发明在一实施例中制肥机的结构示意图；
图中：1、发酵反应器，101、循环进气口，102、空气进气口，103、废气排出口，2、汽水分离器，3、除雾器，4、第一热换器，5、第二热换器，6、第一变频压缩风机，7、第二变频压缩风机。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的阐述，所述的实施例仅为本发明一部分的实施例，这些实施例仅用于解释本发明，对本发明的范围并不构成任何限制。
一种高效节能制肥机，主要由发酵反应器1以及与发酵反应器1连接的废气余热回收系统和热风循环系统组成。其中废气余热回收系统向发酵反应器1补充低温的新鲜空气，相应的，发酵反应器1实时排出增氧用的高温废气，并且在该过程中，通过热交换机构将废气中的热量传导给新鲜空气，使新鲜空气升温后再通入发酵反应器1，对发酵反应器1进行增氧和物料干燥，从而达到节能减排的效果；由于发酵反应器1中搅拌的为湿热物料，热风循环系统设置除湿机构，对发酵反应器1排出的高温废气进行循环脱水，从而可以加快物料干燥。
在一实施例中，如说明书附图1所示，发酵反应器1设置循环进气口101、空气进气口102和废气排出口103；热交换机构采用热换器；除湿机构采用连通在一起的汽水分离器2和除雾器3。发酵反应器1的高温废气经废气排出口103排出，然后通向汽水分离器2，将大部分水汽和颗粒杂物分离、去除，接着再进入高效除雾器3，进一步将高温废气中的水气分离、去除，除湿后的高温废气一路直接经循环进气口101通入发酵反应器1，与物料接触吸收水分后,重复循环脱水，最终达到快速干燥物料的目的；除湿后的高温废气另一路通入热换器，与同样通入热换器的新鲜空气进行热传导，降温后排出，而新鲜空气得以升温，并经空气进气口102通入发酵反应器1，进行增氧、干燥物料。其中新鲜空气中的氧气被物料中的微生物利用后形成废气。
在其他实施例中，除湿后的高温废气可全部通入热换器，与同样通入热换器的新鲜空气进行热传导，降温后经循环进气口101重新通入发酵反应器1，而升温后的新鲜空气经空气进气口102通入发酵反应器1。其中对除湿机构以及热换器形成的冷凝成水进行集中统一外排。
进一步的，为了提升热量回收率以及通入发酵反应器1气体的温度，热交换机构包括第一热换器4和第二热换器5，并且废气余热回收系统还包括第一变频压缩风机6，热风循环系统还包括第二变频压缩风机7。具体的，在该实施例中，循环进气口101和废气排出口103相对设置于发酵反应器1的上端，空气进气口102设置于发酵反应器1的下端且对应废气排出口103的一侧，第一热换器4和第二热换器5采用列管换热器，螺旋板式换执器或热管换执器，同时设定新鲜空气的温度为25℃，发酵反应器排出的高温废气为60℃。发酵反应器1排出的高温废气经除湿机构除湿后，一路通向第一热换器4，与同样通入第一热换器4的新鲜空气进行热传导，该部分高温废气降温后排出，同时使得新鲜空气的温度提升至50℃，然后通向第二热换器5；发酵反应器1排出的高温废气经除湿机构除湿后，另一路通向第二变频压缩风机7，使得该部分高温废气的温度提升至90℃，提升至90℃的高温废气再通向第二热换器5，与同样通入第二热换器5的50℃的新鲜空气进行热传导，使得90℃的高温废气降低至80℃，50℃的新鲜空气升温至70℃，80℃的高温废气经循环进气口101通入发酵反应器1，70℃的新鲜空气需要再通入第一变频压缩风机6，使得70℃的新鲜空气升温至80℃，80℃的新鲜空气经空气进气口102通入发酵反应器。
另外，发酵反应器1设置物料含水量测试仪，对发酵反应器1中的物料含水率进行实时监测，根据物料前期含水率高，后期含水率低的特点，由于第一变频压缩风机6和第二变频压缩风机7均采用变频控制，前期含水率高时，第一变频压缩风机6和第二变频压缩风机7满负荷运行，进风量和循环风量都开到最大，待物料含水率降低到原有一半以下时，通过变频控制输出功率，慢慢减少进风量和循环风量，只要补充少量新鲜空气增氧即可，这样既能加快物料干燥，又能合理降低能耗，同时防止物料干燥后被风带出。
则通过废气余热回收系统和热风循环系统联用，热量回收率达到70％以上，大大减少外排散失的热量，并且保证通入发酵反应器1中的气体温度在80℃以上，从而大大降低制肥机能耗，缩短制肥周期。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种高效节能制肥机，其特征在于：包括发酵反应器以及与所述发酵反应器连接的废气余热回收系统和热风循环系统，所述废气余热回收系统包括热交换机构，所述热交换机构将所述发酵反应器排出的废气导热给新鲜空气，升温后的新鲜空气通入所述发酵反应器；所述热风循环系统包括除湿机构，所述除湿机构将所述发酵反应器排出的废气除湿后通入所述发酵反应器。
2.根据权利要求1所述一种高效节能制肥机，其特征在于：所述发酵反应器设置循环进气口、空气进气口和废气排出口，所述发酵反应器的废气经所述废气排出口排出，并且通向所述除湿机构，除湿后的废气一路经所述循环进气口通入所述发酵反应器，另一路通入所述热交换机构，升温后的新鲜空气经所述空气进气口通入所述发酵反应器。
3.根据权利要求2所述一种高效节能制肥机，其特征在于：所述热交换机构包括第一热换器和第二热换器，新鲜空气依次通过所述第一热换器和所述第二热换器升温后，经所述空气进气口通入所述发酵反应器；除湿后的废气经所述第二热换器导热后，经所述循环进气口通入所述发酵反应器。
4.根据权利要求3所述一种高效节能制肥机，其特征在于：所述废气余热回收系统还包括第一变频压缩风机，经所述第二热换器升温后的新鲜空气通过所述第一变频压缩风机后，经所述空气进气口通入所述发酵反应器。
5.根据权利要求4所述一种高效节能制肥机，其特征在于：所述热风循环系统还包括第二变频压缩风机，除湿后的废气经所述第二变频压缩风机后，通入所述第二热换器导热。
6.根据权利要求1-5任一所述一种高效节能制肥机，其特征在于：所述除湿机构包括连通在一起的汽水分离器和除雾器。
7.根据权利要求2所述一种高效节能制肥机，其特征在于：所述循环进气口和所述废气排出口相对设置于所述发酵反应器的上端，所述空气进气口设置于所述发酵反应器的下端且对应所述废气排出口的一侧。
8.根据权利要求7所述一种高效节能制肥机，其特征在于：所述发酵反应器设置物料含水量测试仪。
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